Viele Persönlichkeiten. Zwei Standorte. Eine BO.

Labor für Wasserbau

Das Lehrgebiet für Wasserbau und Hydromechanik sowie das Wasserbaulabor gehören zum Fachbereich Bau- und Umweltingenieurwesen der Hochschule Bochum. In den Bereichen Lehre, Forschung und Entwicklung mit den Fachrichtungen Wasserbau, Hydromechanik, Hydrometrie und Hydrologie wird hier ein breites Spektrum an Leistungen angeboten.

Neben unserer Hauptaufgabe, der praxisnahen Ausbildung von angehenden Ingenieurinnen und Ingenieuren, verstehen wir uns insbesondere als Partner für Kommunen, Wasserverbände, Ingenieurbüros und Industrie, um Lösungen für wasserwirtschaftliche und wasserbauliche Fragestellungen anbieten zu können. Dazu verfügen wir über eine moderne Ausstattung an Messgeräten (z.B. ADCP-Messsonden) und Spezialsoftware (z.B. 2D-Strömungssimulation mit Hydro_AS-2D).

Die Arbeits- und Aufgabenschwerpunkte liegen auf den Gebieten

  • Hydrometrie, Hydrologie, Hydromechanik
  • Flussbau
  • Wehr- und Talsperrenbau
  • Hochwasserschutz
  • Wasserkraftanlagen
  • Küsteningenieurwesen
  • Verkehrswasserbau und
  • probabilistische Bemessungsmethoden

 

 

Team

Leitung
Prof. Dr.-Ing. Christoph Mudersbach
Fachbereich Bau- und Umweltingenieurwesen
Hochschule Bochum
Lennershofstr. 140
44801 Bochum
Raum: E 13
Tel.: +49 234 32 10249

Sprechstunde:
Sprechstunde in den Vorlesungszeiten: Donnerstag, 10-11 Uhr
Außerhalb der Vorlesungszeiten: nach Absprache


Wissenschaftliche Mitarbeiter/innen
Fabian Netzel, M.Sc.
Fachbereich Bau- und Umweltingenieurwesen
Hochschule Bochum
Lennershofstr. 140
44801 Bochum
Raum: E 13
Tel.: +49 234 32 10272

Sprechstunde:
Dienstags, 09:00 - 10:00 Uhr

Felix Simon, B.Sc.
Fachbereich Bau- und Umweltingenieurwesen
Hochschule Bochum
Lennershofstr. 140
44801 Bochum
Raum: E 12
Tel.: +49 234 32 10273

Mitarbeiter/innen in Technik und Verwaltung
Thomas Schreier
Fachbereich Bau- und Umweltingenieurwesen
Hochschule Bochum
Lennershofstr. 140
44801 Bochum
Raum: E 02
Tel.: +49 234 32 10234
Fax: +49 234 32 14274

Studentische/wissenschaftliche Hilfskräfte
  • Florian Oestermann
  • Anika Hotzel
  • Sahar Jafari Neshat

Lehrbeauftragte
  • Prof. Dr.-Ing. Jens Bender (DHBW Mosbach / wbu consulting Ingenieurgesellschaft mbH)
  • Dr.-Ing. Torsten Frank (Wupperverband)
  • Dipl.-Ing. Michael Heinz (Generaldirektion Wasserstraßen und Schifffahrt des Bundes)
  • Dipl.-Ing. Dipl.-Wirt.Ing. Ekkehard Pfeiffer (Emschergenossenschaft/Lippeverband)
  • Dipl.-Ing. Marc Scheibel (Wupperverband)
  • Dipl.-Ing. Roland Funke (LANUV NRW)
  • Dipl.-Ing. Martin Brinkmann (LANUV NRW)

Lehre

Module im Bachelor

Für inhaltliche Informationen zu den einzelnen Modulen wird auf das Modulhandbuch verwiesen.

Wasser 1 - Grundlagen des Wasserbaus und der Hydrologie

Laborpraktikum (Wasserbaulabor)

  • Modulverantwortlicher: Prof. Dr.-Ing. Christoph Mudersbach
  • Studiensemester / Turnus: 4. Semester / Jährlich im Sommersemester
  • Moodle-Kurs

Technische Hydromechanik

  • Modulverantwortlicher: Prof. Dr.-Ing. Christoph Mudersbach
  • Studiensemester / Turnus: 5. Semester / Jährlich im Wintersemester
  • Moodle-Kurs

Wasserbau

  • Modulverantwortlicher: Prof. Dr.-Ing. Christoph Mudersbach
  • Studiensemester / Turnus: 6. Semester / Jährlich im Sommersemester
  • Moodle-Kurs

Ingenieurhydrologie

  • Modulverantwortlicher: Prof. Dr.-Ing. Christoph Mudersbach
  • Studiensemester / Turnus: 6. Semester / Jährlich im Sommersemester
  • Moodle-Kurs

Stahl- und Verkehrswasserbau

  • Modulverantwortlicher: Prof. Dr.-Ing. Christoph Mudersbach
  • Studiensemester / Turnus: 6. Semester / Jährlich im Sommersemester
  • Moodle-Kurs

Projektseminar

  • Modulverantwortlicher: Prof. Dr.-Ing. Christoph Mudersbach
  • Studiensemester / Turnus: 5. & 6. Semester / fortlaufend
  • Moodle-Kurs

Module im Master

Für inhaltliche Informationen zu den einzelnen Modulen wird auf das Modulhandbuch verwiesen.

Wassermengenwirtschaft und Hydrometrie

  • Modulverantwortlicher: Prof. Dr.-Ing. Christoph Mudersbach
  • Turnus: Jährlich im Wintersemester
  • Moodle-Kurs

Numerische Methoden im Wasserbau

  • Modulverantwortlicher: Prof. Dr.-Ing. Christoph Mudersbach
  • Turnus: Jährlich im Sommersemester
  • Moodle-Kurs

Wassersensible Stadt- und Straßenplanung

  • Modulverantwortlicher: Prof. Dr.-Ing. Iris Mühlenbruch
  • Turnus: Jährlich im Sommersemester
  • Moodle-Kurs

Abschlussarbeiten

Informationen und aktuelle Themen für Abschlussarbeiten im Bereich Wasser finden Sie im dazugehörigen Moodle-Kurs. Bei Interesse oder Ideen zu eigenen Themen melden Sie sich bitte bei dem/der jeweiligen Betreuer/in für weitere Informationen.

Bisher betreuter Abschlussarbeiten:

2019

  • Löns, Mona (B.Sc.): Bemessung von Regenrückhaltebecken unter Klimawandelaspekten am Beispiel des Bärenbaches
  • Schmelter, Sarah (B.Sc.): Hydraulische Modellversuche zur Bewertung von Berechnungsansätzen für rechteckförmige Durchlässe
  • Malici, Lindita (B.Sc.): Bemessung von Regenrückhaltebecken unter Klimawandelaspekten (Emscher/Lippe Wassertechnik GmbH)
  • Münch, Laura (B.Sc.): Durchgängigkeit an Fließgewässern - Variantenuntersuchung zur Herstellung der Durchgängigkeit eines Sohlabsturzes am Schwarzbach in Ratingen
  • Teichelkamp, Florian (B.Sc.): Ermittlung des Hochwasserrisikos an einm realen Flussabschnitt mittels synthetischer Hochwasserereignisse und Schadensfunktionen
  • Oestermann, Florian (B.Sc.): Bewertung von extremen Trockenperioden und deren Einfluss auf die Talsperrenbewirtschaftung (Wupperverband)

2018

  • Simon, Felix (B.Sc.): Untersuchungen zu Unsicherheiten bei Durchflussmessungen und wasserwirtschaftlichen Grundlagendaten
  • Dembek, Alexandra (B.Sc.): Darstellung und Kommunikation der Gefährdungsgrundlage aus Starkregen - Stand der Ansätze und Optimierungspotenzial (Wupperverband)
  • Mähner, Julia (B.Sc.): Konzeptionelle hydraulische Untersuchungen zur Wehrmolenverlängerung im Oberen Vorhafen der Schleusenanlage Trier (WSA Trier)
  • Kralemann, Ann-Sophie (B.Sc.): Bemessung einer Sohlgleite im Silvertbach bei km 5,557 (Kreis Recklinghausen)
  • Kalinasch, Johannes (B.Sc.): Untersuchungen zur morphologischen Stabilisierung des Rheinabschnitts Duisburg, Rhein-km 778 bis Rhein-km 786 (WSA Duisburg-Rhein)
  • Jaskulski, Sarah (M.Sc.): Analyse der hydrologischen Modellnachführung für das operationelle Hochwasser-Vorhersagesystem der Landestalsperrenverwaltung Sachsen am beispiel ausgewählter Talsperreneinzungsgebiete (Hydrotec Ing. mbH)
  • Henkel, Svanja Cläre (B.Sc.): Abflussermittlung nach den ETA-Verfahren an den Pegeln Kiwittsfeld und Grotendonk (Niersverband)
  • Egner, Miriam (B.Sc.): Optimierung der Unterhaltungsstrategie in einem von Unterwasserdünen dominierten Fahrwasserabschnitt der Jade (WSA Wilhelmshaven)
  • Rüdiger, Luisa (B.Sc.): Stromregelungskonzeption für die Grenzoder (WSA Eberswalde)
  • Kierstein, Anjin (B.Sc.): Die Bedürfnisse und Chancen einer GIS-Anwendung zur nachhaltigen Flächenplanung aus Sicht der Wasserwirtschaft am Beispiel des ZUGABE-Moduls (Emschergenossenschaft / Lippeverband)

2017

  • Hensen, Matthias (M.Eng.): Entwicklung eines ArcPy-basierten Werkzeugs zur Erzeugung eines digitalen Gewässermodells aus terrestrischen Querprofilen und DGM-Daten
  • Swoboda, Rebecca (B.Sc.): Herstellung der ökologischen Durchgängigkeit der Nordradde an Station 13+438 (NLWKN Meppen)
  • Fels, Isabell (B.Sc.): Erarbeitung einer Vorzugslösung einer Fischaufstiegsanlage für die Wehranlage "Hanekenfähr" zur Gewährleitung der ökologischen Durchgängigkeit (WSA Meppen)
  • Brinkschröder, André (B.Sc.): Erstellung eines Matlab-Lehrmoduls für eine eindimensionale Wasserspiegellagenberechnung mittels der Saint-Venant-Gleichung
  • Adelung, Wolfgang (M.Sc.): Vergleich von Lippepegeln im hydrologischen Längsschnitt (Emschergenossenschaft / Lippeverband)
  • Klöcker, Christian (B.Sc.): Optimierung des einfachen Verfahrens zur Bemessung von Regenrückhalteräumen nach dem Arbetsblatt DWA-A117
  • Mottner, Markus (M.Sc.): Untersuchungen zur Sanierung des Auslassbauwerkes des Hochwasserrückhaltebeckens Odenkirchen (Niersverband)
  • Krüger, Christina (M.Sc.): Untersuchungen zu hydraulischen Belastungen der Hochwasserschutzanlage in der Ortslage Dormagen Stürzelberg (Rhein) mittels 2D-Strömungssimulation (Ingenieurbüro Dr. Brauer GmbH)
  • Portz, Fabian (B.Sc.): Optimierung von Fallschächten in Kanalsteilstrecken mittels 3D-Strömungssimulation

2016

  • Kitsoukakis, Chrisostomos (B.Sc.): Abbildung von Maßnahmen der ökologischen Gewässerverbesserung (Trittsteine) in der hydraulischen Gewässermodellierung (Tuttahs & Meyer Ing. mbH)
  • Eggers, Pascal (B.Sc.): Modellierung des Oberflächenabflusses durch Starkregenereignisse mittels der Software GeoCPM
  • Bukowski, Dennis (B.Sc.): Hydraulische Untersuchungen zur Entflechtung des Springbaches (Gelsenkanal)
  • Senger, Katharina (B.Sc.): Auswirkung von Starkregenereignissen auf den Individualverkehr am Beispiel der Stadt Bochum (Stadt Bochum)
  • Jaskulski, Sarah (B.Sc.): Bewertung der Unsicherheit von Abflusskurven im Extrembereich auf Grundlage von 2D-Modellierungen (Hydrotec Ing. mbH)
  • Kleischmann, Fabian (B.Sc.): Untersuchungen zum Einfluss von unterschiedlichen Bewuchszuständen auf die Wasserspiegellagen für einen realen und einen fiktiven Flussabschnitt

 


Exkursionen

Die Exkursionen des Lehrgebiets Wasserbau und Hydromechanik dienen dazu den Studierenden die theoretisch erlernten Inhalte der Lehrveranstaltungen in der Praxis zu vermitteln. Um den Austausch mit anderen Studierenden zu fördern, finden die Exkursionen in Kooperation mit der Universität Siegen statt. Exkursionszeitraum ist die offizielle Exkursionswoche (Pfingstwoche). Alle Informationen zur aktuellen Exkursion befinden sich im dazugehörigen Moodle-Kurs.

Kurzberichte vergangener Exkursionen

2019

Die Binnenwasserbau-Exkursion 2019 führte die Studierenden am ersten Tag zur Staustufe Kostheim am Main sowie im weiteren Verlauf nach Miltenberg, wo im Zuge eines neugestalteten Uferbereiches einige Hochwasserschutzmaßnahmen durchgeführt wurden. Die zuständige Baufirma informierte uns sowohl über die Bauphasen als auch über die gesamten Bestandteile des Projektes.
Am nächsten Tag stand die Besichtigung des größten Laufwasserkraftwerks Deutschland, dem Rheinkraftwerk Iffezheim, an. Während der Führung wurden die verschiedenen Bestandteile eines Wasserkraftwerkes betrachtet, unter anderem das Turbinengehäuse der fünften und neuesten Kaplan-Turbine. Am Abend konnte das Erlebte während des gemeinsamen Abendessens bei Burger & Bier diskutiert werden.
Am dritten Tag wurde die Bundesanstalt für Wasserbau in Karlsruhe besucht. Nach einem Vortrag mit den verschiedenen Aufgabenbereich der BAW wurden die Versuchshallen und Labore besichtigt. Dabei stand auch der Besuch eines Schifffahrtssimulators auf dem Programm. Im Laufe des dritten Tages ging die Exkursion in Ludwigsburg weiter. Hier wurde eine große Renaturierungsmaßnahme am Neckar durchgeführt, bei welcher unter anderem ein 1,7 km langes Umgehungsgerinne zur Fischdurchgängigkeit gebaut wurde.
Bevor es am letzten Tag auf die Rückreise nach Bochum ging wurde die Gemeinde Braunsbach besucht. Im Zuge eines katastrophalen Starkregenereignisses im Jahre 2016 wurde große Teile der Gemeinde komplett zerstört und mittlerweile wiederaufgebaut. Insgesamt entstand hier innerhalb von weniger Minuten ein Sachschaden von über 100 Millionen Euro.

2018

Die Küstenwasserbau-Exkursion 2018 führte die Teilnehmer zu verschiedenen Elementen und Einrichtungen in den Niederlanden. An drei Tagen konnten sich insgesamt 25 Studenten der Hochschule Bochum und der Universität Siegen über spannende Vorträge und neue Erkenntnisse im Bereich Küstenwasserbau freuen.
Bevor die deutsch-niederländische Grenze überquert wurde, machten wir einen Zwischenstopp an der Flutmulde Rees. Die Flutmulde dient im Hochwasserfall vor allem dazu, den Druck auf die gegenüberliegende Stadtmauer zu verringern sowie den Wasserstand zu senken.
Weiter den Rhein entlang erreichten wir bei unserem nächsten Stopp Nijmegen. Hier wurde das Projekt "Room for the river" vorgestellt. Wie der Projektname bereits vermuten lässt, wurde dem Fluss mehr Raum zur Verfügung gestellt. Dies wurde unter anderem durch Deichrückverlegungen und den Bau einer Flutmulde, ähnlich zu der in Rees, realisiert. Anschließend fuhren wir nach Rotterdam, wo wir in unser Hostel eincheckten.
Am zweiten Tag besuchten wir das unabhängige Forschungsinstitut Deltares, wo wir einen Einblick in deren Krisenzentrum mit neuester technischer Ausstattung sowie Versuchshallen mit Informationen zu mehreren aktuellen Forschungsprojekten erhielten. Anschließend besichtigte die Exkursionsgruppe das Sturmflutwehr Maeslant. Dieses schützt im Falle einer Sturmflut den Rotterdamer Hafen sowie das umliegende Land vor Überschwemmungen. Der Tag endete in Rotterdam mit einer Hafenrundfahrt und einem gemeinsamen Abendessen.
Am letzten Tag ging es weiter in den Norden von Niederlande. Zuerst besichtigten wir eines von vielen Pumpwerken in den Niederlanden. Weiter Teile des Landes liegen unterhalb des Meeresspiegels, weshalb es zwingend notwendig ist das Wasser aus diesen Bereichen abzupumpen. Zusätzlich erhielten wir Informationen zum Küstenschutz in Katwijk. Hierbei wurde eine Tiefgarage mit einer Düne kombiniert, wodurch sowohl der Küstenschutz als auch der Tourismus gefördert wird. Bevor es zurück ins Ruhrgebiet ging erhielten wir am Abschlussdeich einen Vortrag über den Bau und Zweck dieses Deiches. Dieser ist ein großer Bestandteil des gesamten Küstenschutzes von den Niederlanden und soll in den nächsten Jahren für rund 600 Millionen Euro erweitert und erneuert werden.

2017

In diesem Jahr machten wir uns in der Exkursionswoche zusammen mit Studenten der Universität Siegen auf den Weg in den Süden Deutschlands. Thema der Exkursion war der Binnenwasserbau.
Den ersten Stopp machten wir in Koblenz bei der Bundesanstalt für Gewässerkunde (BfG) und der Internationalen Kommission zum Schutz des Rheins (IKSR). In den verschiedenen Vorträgen erhielten wir Einblicke in die Aufgaben und Strukturen, uns wurden die vielseitigen Messtechniken zur Abflussmessung vorgestellt sowie Informationen über den Hochwasserschutz entlang des Rheins gegeben. Im weiteren Verlauf des Tages besichtigten wir noch zwei Moselstaustufen. An der ersten Staustufe betrachteten wir den Fischpass, welcher für die Durchgängigkeit sehr wichtig ist und hier zusätzlich zu Forschungszwecken verwendet wird. An der zweiten Moselstaustufe besichtigten wir die Neubaubaustelle der zweiten geplanten Schleuse in Lehmen und erhielten sehr interessante Einblicke in den Bau einer Schleusenkammer bei laufendem Betrieb.
Der zweite Tag begann mit der Besichtigung des größten Laufwasserkraftwerks Deutschlands dem Rheinkraftwerk in Iffezheim an der deutsch-französischen Grenze. Anschließend fuhren wir zur Bundesanstalt für Wasserbau (BAW) in Karlsruhe, wo wir einen Einblick in die vielseitigen Aufgaben erhielten und ebenso die Versuchshallen begutachten konnten.
Am dritten Exkursionstag fuhren wir unter anderem in die Gemeinde Braunsbach. Vor etwas mehr als einem Jahr (Mai 2016) verwüstete ein Starkregenereignis große Teile der Gemeinde. Es wurden riesige Felsbrocken und sogar Autos mitgerissen. Während des Rundgangs konnten wir uns einen Überblick über die Schäden machen und es wurden auch schon erste Maßnahmen durchgeführt, um sich vor einer eventuellen weiteren Katastrophe zu schützen. Auf unserem Weg in Richtung Nürnberg machten wir an mehreren Schleusen mit verschiedenen Wasserhaltungskonzepten halt. So zum Beispiel an einer Schleuse mit drei terrassenförmig angeordneten Sparbecken. Mit diesem Konzept kann der Wasserbedarf bei einer Schleusung um bis zu 60 % gesenkt werden. Anschließend ließen wir die Ereignisse des Tages bei gut bürgerlicher Küche Revue passieren und erlebten daraufhin Nürnberg bei Nacht.
Der letzte Tag begann mit einer Führung entlang des neugebauten bzw. noch im Bau befindlichen Hochwasserschutzes entlang des Main in Miltenberg. Des Weiteren besichtigten wir eine Renaturierungsmaßnahme an der Kahl in Alzenau bevor es wieder auf die Autobahn in Richtung Bochum ging.

2016

Die diesjährige Exkursion führte die Studierenden der Hochschule Bochum und der Universität Siegen über Papenburg, Emden, Norderney, Brunsbüttel bis nach Hamburg.
Angekommen an unserem ersten Exkursionspunkt, der MEYER WERFT in Papenburg, erhielten wir einen imposanten Einblick sowohl über die Fertigung von riesigen Kreuzfahrtschiffen als auch über die schwierige Überführung dieser Schiffe über die Ems bis in die Nordsee. Weiter ging es dann nach Emden, wo wir unsere Jugendherberge bezogen und fußläufig die Emder Kesselschleuse besichtigten.
Am nächsten Tag besuchten wir die Betriebstelle Norden-Norderney des Niedersächischer Landesbetrieb für Wasserwirtschaft, Küsten- und Naturschutz (NLWKN). Zuerst erhielten wir einen Überblick über die Aufgaben der Betriebstelle und des NLWKN. Anschließend fuhren wir mit der Fähre nach Norderney und machten, bei bestem Wetter, eine Rundfahrt per Rad entlang der verschiedenen Küstenschutmaßnahmen.
Am dritten Tag ging die Exkursionsreise weiter in Richtung Brunsbüttel zur dortigen Schleusenanlage des Nord-Ostsee-Kanals. Aufgrund der immer weiter zunehmenden Schifffahrt sowie der sanierungsbedürftigen vorhandenen Schleusenkammern soll dort eine fünfte Schleuesenkammer gebaut werden. Über die Planungen und den Bauablauf dieses Bauprojektes wurden wir durch einen Vortrag informiert. Anschließend setzten wir unsere Reise in Richtung Hamburg fort, machten jedoch am Elbdeich am Kraftwerk Brokdorf sowie am Störsperrwerk einen kurzen Zwischenhalt. In Hamburg angekommen konnten wir unsere Zimmer im Hostel beziehen und das Hamburger Nachtleben kennenlernen.
Die beiden letzten Tage der Exkursion verbrachten wir in Hamburg. Hierbei stand unter anderem ein Vortrag der Hamburg Port Authority über den Hamburger Hafen, eine sehr unterhaltsame und interessante Hafenrundfahrt mit einer Barkasse sowie ein Rundgang durch die Hamburger HafenCity auf dem Programm. Während des Rundgangs wurden uns die verschiedenen Elemente aufgezeigt, welche die HafenCity vor Sturmfluten schützen soll.


Forschung und Projekte

Aktuelle Forschungsbereiche

Optimierung von Abflussmessungen

Wasserstand und Abfluss stellen im Bereich der Wasserwirtschaft die wesentlichen Bemessungsgrößen dar. Zur Auslegung und zum Betrieb unterschiedlichster wasserbaulicher Einrichtungen wie beispielsweise Wehre und Talsperren, Wasserkraft- und Trinkwasseraufbereitungsanlagen, zur Prognose von Hoch- und Niedrigwasserständen aber auch zur Kalibrierung von hydrodynamisch-numerischen Modellen ist eine hochaufgelöste, möglichst kontinuierliche und fehlerfreie Erfassung dieser Daten unerlässlich.

Grundlegend dafür ist die quantitative Bestimmung des Abflusses. In oberirdischen Gewässern kann diese mit unterschiedlichen Messmethoden erfolgen. Die gängigsten Verfahren dazu sind der konventionelle hydrometrische Flügel, Acoustic Doppler Current Profiler (ADCP) -Systeme (Messmethode per Boot/ Geräteträger oder mobiles ADCP), Radar- und stationäre Ultraschallsysteme. Jedes der angeführten hydrometrischen Systeme bietet unterschiedliche Vor- und Nachteile im operativen Einsatz. Im Rahmen eines Forschungsprojektes, welche in Zusammenarbeit mit dem Wupperverband durchgeführt wird, werden die unterschiedlichen Vor- und Nachteilen der jeweiligen Messverfahren zur Bestimmung des Abflusses systematisch analysiert und Methoden zur optimierten Auswertung der Abflussmessungen entwickelt.

Analyse von Starkregengefährdungen

Starkregenereignisse und Sturzfluten treten in den letzten Jahren vermehrt auf und es wird prognostiziert, dass sich dieser Trend zukünftig fortsetzen wird. Solche Ereignisse haben in der jüngeren Vergangenheit und aktuell Schäden in Milliardenhöhe verursacht. Sturzfluten sind geprägt durch Überflutungsereignisse auch abseits von Gewässern, verbunden mit sehr kurzen Reaktionszeiten, so dass Frühwarnsystem in der Regel versagen. Daher hat die vorsorgende flächendeckende Analyse von Sturzflutgefährdungen eine wichtige Bedeutung im Rahmen der Risikovorsorge. In Zusammenarbeit mit dem Regionalverband Ruhr, der Emschergenossenschaft und dem Lippeverband, sowie dem Fachbereich Geodäsie und Geoinformatik der Hochschule Bochum werden in einem Forschungsprojekt neue Ansätze für eine flächendeckende Analyse von Starkregengefährdungen entwickelt, um Gefährdungsschwerpunkte identifizieren zu können

Hydrologische Extremwertstatistik

Im Bereich der Grundlagenforschung befasst sich das LWH sowohl im Rahmen von DFG finanzierten Projekten als auch in eigenfinanzierten Untersuchungen mit den Auswirkungen von instationären Effekten in Zeitreihen auf die Extremwertstatistik. Die wasserwirtschaftliche Bemessungspraxis basiert im Wesentlichen auf der Ermittlung hydrologischer Bemessungsgrößen. Dies können Bemessungsregenereignisse, -abflüsse oder -wasserstände sein. Zur Festlegung der Bemessungswerte bedient man sich der Methodik der Extremwertstatistik. Basierend auf beobachteten oder modellierten Daten (z.B. Regen- oder Abflusszeitreihen) werden mittels Extremwertverteilungsfunktionen Quantile berechnet, die dann als Basis für die Festlegung von Bemessungswerten (z.B. HQ100) verwendet werden können. Die klassischen Verfahren der Extremwertstatistik, welche sich auch in den einschlägigen Regelwerken wiederfinden, setzen voraus, dass die Daten stationär sind, also keine zeitlichen Änderungen aufweisen. Es zeigt sich jedoch deutlich, dass hydrologische Zeitreihen kein stationäres Verhalten aufweisen. Als Beispiel kann die Zunahme von Hochwasserereignissen und Starkregenereignissen in den letzten Jahrzehnten genannt werden. Nach eher trockenen und hochwasserarmen Jahrzehnten – insbesondere die 1970er Jahre – häufen sich sowohl großräumige Flusshochwässer (Rhein 1993 und 1995, Oder 1997, Elbe 2002, 2006, 2011 und 2013, Donau 2002, 2010 und 2013) als auch kleinräumige Extremereignisse (Münster 2014, Wuppertal 2013, Dortmund 2014, NRW (div. Städte) 2015, Starkregenereignisse 2016).

In der wasserwirtschaftlichen Praxis besteht somit gegenwärtig ein großer Widerspruch, da die Regelwerke einerseits keinen Umgang mit instationären Bemessungswerten vorsehen, vielfältige wasserwirtschaftliche Untersuchungen jedoch belegen, dass die Bemessungsgrößen zeitlichen Veränderungen unterliegen. Am LWH werden daher zum einen die Auswirkungen von Instationaritäten auf Bemessungswerte untersucht und zum anderen neue Bemessungsansätze entwickelt, die diesen Entwicklungen Rechnung tragen.


UnIWA: Untersuchungen zur Anwendung von instationären Bemessungsansätzen in der wasserwirtschaftlichen Praxis

Das Forschungsvorhaben beschäftigt sich mit der Fragestellung, wie durch den Menschen oder den Klimawandel verursachte Änderungen in hydrologischen Zeitreihen bei der Bemessung von wasserwirtschaftlichen Anlagen nachhaltig berücksichtigt werden können. Konkret werden Änderungen in Niederschlagszeitreihen in NRW untersucht und neue Bemessungsstrategien abgeleitet.

  • Laufzeit: 01.10.2017 – 30.11.2019
  • Verbundpartner: Hochschule Bochum (Lehrgebiet Wasserbau und Hydromechanik), Hydrotec Ingenieurgesellschaft mbH, wbu consulting Ingenieurgesellschaft mbH
  • Förderung: Ministerium für Umwelt, Landwirtschaft, Natur- und Verbraucherschutz des Landes Nordrhein-Westfalen (MULNV)

Detaillierte Untersuchungen und ökonomische Bewertung von Unsicherheiten bei Durchflussmessungen und Grundlagendaten

Da der Durchfluss Q keine direkt messbare Größe ist, muss dieser über die Ermittlung der mittleren Fließgeschwindigkeit im Fließquerschnitt und der durchflossenen Querschnittsfläche bestimmt werden. Zur Erfassung dieser hydrometrischen Größen kommen verschiedenste Messsysteme zum Einsatz, die je nach Funktionsweise und Einsatzbereich unterschieden werden. Der Einsatz verschiedener Verfahren aber ebenso die Systeme selbst beinhalten zudem von Natur aus einen gewissen Grad an Unsicherheiten. In dem Projekt werden die Datenunsicherheiten systematisch analysiert und die Auswirkungen auf Bemessungswerte und Bauwerksdimensionierungen quantifiziert.

  • Laufzeit: 01.07.2018 – 30.06.2020
  • Förderung: Linksniederrheinische Entwässerungs-Genossenschaft (LINEG), Wupperverband (WV), Emschergeossenschaft/Lippeverband (EGLV)

Veröffentlichungen

Veröffentlichungen

Veröffentlichungen (nur mit Peer-Review)

2019

Simon, F., Netzel, F., Mudersbach, C. (2019): Ein Vorschlag für einen vereinfachten Berechnungsansatz der Messunsicherheit. In: Wasserwirtschaft (7-8). S. 80-83. DOI: 10.1007/s35147-019-0119-2

Kelm, T., Krüger, M., Pfister, A., Klein, U., Netzel, F., Mudersbach, C. (2019): Berechnung und Anwendung des Weather Extremity Index am Beispiel des östlichen Emschergebiets, In: KW - Korrespondenz Wasserwirtschaft 12 (4), S. 230–236.

2018

Kelm, T.; Klein, U.; Netzel, F.; Mudersbach, C.; Krüger, M.; Pfister, A. (2018): Implementierung eines GIS-Werkzeuges zur automatisierten Berechnung des Weather Extremity Index. In: gis.science (4), S. 144–153.

Bender, J.; Jensen, J.; Mudersbach, C.; Klein, B.; Rothe, B. (2018): Multivariate Wahrscheinlichkeiten: ein Mehrgewinn - nicht nur für die Wissenschaft. In: KW - Korrespondenz Wasserwirtschaft 11 (3), S. 160–165. DOI: 10.3243/kwe2018.03.005 .

Schmitt, T. G.; Krüger, M.; Pfister, A.; Becker, M.; Mudersbach, C.; Fuchs, L. et al. (2018): Einheitliches Konzept zur Bewertung von Starkregenereignissen mittels Starkregenindex. In: KW - Korrespondenz Abwasser, Abfall 65 (2), S. 113–120.

2017

Bender, Jens; Niehüser, Sebastian; Jensen, Jürgen; Mudersbach, Christoph (2017): Die Verwendung von diskretisierten Abflussreihen für die statistische Ermittlung von Hochwasserwerten. In: Wasserwirtsch 107 (7-8), S. 38–42. DOI: 10.1007/s35147-017-0101-9 .

Mudersbach, C.; Bender, J. (2017): Ein Bemessungsansatz für wasserwirtschaftliche Infrastruktur bei instationären Bedingungen. In: Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 61 (2), S. 85–92. Online verfügbar unter 10.5675/HyWa_2017,2_1 .

Mudersbach, Christoph; Bender, Jens; Netzel, Fabian (2017): An analysis of changes in flood quantiles at the gauge Neu Darchau (Elbe River) from 1875 to 2013. In: Stoch Environ Res Risk Assess 31 (1), S. 145–157. DOI: 10.1007/s00477-015-1173-7 .

Netzel, Fabian; Mudersbach, Christoph; Scheibel, Marc (2017): Systematische Vergleiche von Durchflussmessungen — Optimierungsansätze durch Kombinationsmöglichkeiten. In: Wasserwirtsch 107 (7-8), S. 31–34. DOI: 10.1007/s35147-017-0099-z .

2016

Mudersbach, C.; Beutling, A.; Schwertner, I. (2016): Wie geeignet sind Hochwassergefahrenkarten zur Festsetzung von gesetzlichen Überschwemmungsgebieten? In: KW - Korrespondenz Wasserwirtschaft 9 (3), S. 165–169. DOI: 10.3243/kwe2016.03.004 .

Mudersbach, Christoph; Bender, Jens; Netzel, Fabian (2016): An analysis of changes in flood quantiles at the gauge Neu Darchau (Elbe River) from 1875 to 2013. In: Proc. IAHS 373, S. 193–199. DOI: 10.5194/piahs-373-193-2016 .

2015

Hennemuth, Barbara; Bender, Steffen; Bülow, Katharina; Dreier, Norman; Hoffmann, Peter; Keup-Thiel, Elke; Mudersbach, Christoph (2015): Collecting Statistical Methods for the Analysis of Climate Data as Service for Adaptation Projects. In: AJCC 04 (01), S. 9–21. DOI: 10.4236/ajcc.2015.41002 .

Krüger, M.; Niehüser, S.; Pfister, A.; Mudersbach, C.; Teichgräber, B.; Jensen, J. (2015): Vorstellung eines Tools zur Analyse von Starkregen an einem Beispiel im westlichen Emschergebiet. In: KW - Korrespondenz Wasserwirtschaft (2), S. 94–101. DOI: 10.3243/kwe2015.02.002 .

Oumeraci, H.; Kortenhaus, A.; Burzel, A.; Naulin, M.; Dassanayake, D. R.; Jensen, J. et al. (2015): XtremRisK — Integrated Flood Risk Analysis for Extreme Storm Surges at Open Coasts and in Estuaries: Methodology, Key Results and Lessons Learned. In: Coast. Eng. J. 57 (01), S. 1540001. DOI: 10.1142/S057856341540001X .

Wahl, T.; Mudersbach, C.; Jensen, J. (2015): Statistical Assessment of Storm Surge Scenarios Within Integrated Risk Analyses. In: Coast. Eng. J., S. 1540003. DOI: 10.1142/S0578563415400033 .

2014

Dangendorf, Sönke; Rybski, Diego; Mudersbach, Christoph; Müller, Alfred; Kaufmann, Edgar; Zorita, Eduardo; Jensen, Jürgen (2014): Evidence for long-term memory in sea level. In: Geophys. Res. Lett. 41 (15), S. 5530–5537. DOI: 10.1002/2014GL060538 .

Jensen, J.; Arns, A.; Mudersbach, C.; Barjenbruch, U. (2014): Entwicklung eines neuen Verfahrens zur automatischen Erkennung und Festlegung von Tidescheiteln im Bereich der Deutschen Bucht und der Ästuare. In: Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 58 (6).

2013

Arns, A.; Wahl, T.; Dangendorf, S.; Mudersbach, C.; Jensen, J. (2013): Ermittlung regionalisierter Extremwasserstände für die Schleswig-Holsteinische Nordseeküste. In: Hydrologie und Wasserbewirtschaftung 57 (6), S. 264–278. Online verfügbar unter www.hywa-online.de/ermittlung-regionalisierter-extremwasserstaende-fuer-die-schleswig-holsteinische-nordseekueste/.

Dangendorf, S.; Wahl, T.; Mudersbach, C.; J. Jensen (2013): The Seasonal Mean Sea Level Cycle in the Southeastern North Sea. In: Journal of Coastal Research (65), S. 1915–1920.

Dangendorf, Sönke; Mudersbach, Christoph; Jensen, Jürgen; Anette, Ganske; Heinrich, Hartmut (2013): Seasonal to decadal forcing of high water level percentiles in the German Bight throughout the last century. In: Ocean Dynamics (63), S. 533–548. DOI: 10.1007/s10236-013-0614-4 .

Dangendorf, Sönke; Mudersbach, Christoph; Wahl, Thomas; Jensen, Jürgen (2013): Characteristics of intra-, inter-annual and decadal sea-level variability and the role of meteorological forcing: the long record of Cuxhaven. In: Ocean Dynamics 63 (2-3), S. 209–224. DOI: 10.1007/s10236-013-0598-0 .

Mudersbach, C.; Wahl, T.; Haigh, I. D.; Jensen, J. (2013): Trends in high sea levels of German North Sea gauges compared to regional mean sea level changes. In: Continental Shelf Research 65, S. 111–120. DOI: 10.1016/j.csr.2013.06.016 .

2012

Dangendorf, S.; Wahl, Thomas; Hein, Hartmut; Jensen, Jürgen; Mai, Stephan; Mudersbach, Christoph (2012): Mean Sea Level Variability and Influence of the North Atlantic Oscillation on Long-Term Trends in the German Bight. In: Water 4 (1), S. 170–195. DOI: 10.3390/w4010170 .

2011

Wahl, T.; Mudersbach, C.; Jensen, J. (2011): Assessing the hydrodynamic boundary conditions for risk analyses in coastal areas: a stochastic storm surge model. In: Nat. Hazards Earth Syst. Sci. 11 (11), S. 2925–2939. DOI: 10.5194/nhess-11-2925-2011 .

2010

Mudersbach, C.; Jensen, J. (2010): Küstenschutz an der Deutschen Ostseeküste. Zur Ermittlung von Eintrittswahrscheinlichkeiten extremer Sturmflutwasserstände. In: KW-Korrespondenz Wasserwirtschaft 3 (3), S. 136–144. DOI: 10.3243/kwe2010.03.002 .

Mudersbach, C.; Jensen, J. (2010): Non-stationary extreme value analysis of annual maximum water levels for designing coastal structures at the German North Sea coastline. In: Journal of Flood Risk Management 3 (1), S. 52–62. DOI: 10.1111/j.1753-318X.2009.01054.x .

2009

Mudersbach, C.; Jensen, J. (2009): Extremwertstatistische Analyse von historischen, beobachteten und modellierten Wasserständen an der deutschen Ostseeküste. Sonderheft MUSTOK. In: Die Küste (75).

2008

Mudersbach, C.; Jensen, J. (2008): Zur Risikoermittlung in Küstenregionen mit probabilistischen Methoden - Ein Beitrag zur Beschreibung und Bewertung. In: KW - Korrespondenz Wasserwirtschaft (5), S. 260–266.

2007

Jensen, J.; Fröhle, P.; Hofstede, J.; Gönnert, G.; Mudersbach, C.; Müller-Navarra, S. et al. (2007): Sturmflutwasserstände und Seegang-Mögliche Extremereignisse und Klimaänderungen. In: HANSA International Maritime Journal 144 (4).

Jensen, J.; Mudersbach, C. (2007): Zeitliche Änderungen in den Wasserstandszeitreihen an den Deutschen Küsten. In: Berichte zur deutschen Landeskunde (81).

2006

Jensen, J.; Mudersbach, C.; Bork, I.; Müller-Navarra, S.; Koziar, Ch.; Renner, V. (2006): Modellgestützte Untersuchungen zu Sturmfluten mit sehr geringen Eintrittswahrscheinlichkeiten an der Deutschen Nordseeküste. In: Die Küste (71), S. 123–167.

Müller-Navarra, S. H.; Bork, I.; Jensen, J.; Koziar, C.; Mudersbach, C.; Müller, A.; Rudolph, E. (2006): Modellstudien zur Sturmflut und zum Hamburg-Orkan 1962. In: HANSA 143 (12), S. 72–88.


Veranstaltungen

1. Bochumer Hydrometrie-Kolloquium 2017

Neue Anforderungen an die Hydrometrie

Tagungsbericht zum 1. Bochumer Hydrometrie-Kolloquium 2017

Am 16.02.2017 hatte das Lehrgebiet Wasserbau und Hydromechanik der Hochschule Bochum zusammen mit der Fachgemeinschaft Hydrologischer Wissenschaften (FgHW) zum 1. Bochumer Hydrometrie-Kolloquium eingeladen. Etwa 120 Teilnehmerinnen und Teilnehmer aus Verwaltung, Ingenieurbüros und Wissenschaft folgten der Einladung und diskutieren über neueste Entwicklungen im Bereich der hydrometrischen Messverfahren, des Datenmanagements in der Wasserwirtschaft, sowie der Nutzung von Messdaten in numerischen und statistischen Modellen. In seiner Keynote-Lecture gab Prof. Gerd Morgenschweis (Bergische Universität Wuppertal) einen Überblick über bekannte Messverfahren und zeigte sehr anschaulich, dass bei Oberflächengewässern auch mit kamerabasierten Messverfahren Oberflächengeschwindigkeiten sehr zuverlässig bestimmt werden können. Diese Messverfahren sind ein wichtiger Meilenstein hin zu dem Ziel, dass hydrometrische Messdaten möglichst zu jedem Zeitpunkt an jedem Ort verfügbar sein sollen. Marc Scheibel (Wupperverband), Dr. Alexander Hartung  (Emschergenossenschaft/Lippeverband), Sebastian Weltmann (Ruhrverband) und Christoph Brügger (LANUV NRW) stellten in ihren Vorträgen aktuelle Entwicklungen und besondere Herausforderungen bei dem operativen Betrieb von Pegelmessstellen und der Kommunikation von Messdaten vor. Dr. Dirk Schwanenberg (Kisters AG) und Fabian Netzel (Hochschule Bochum) befassten sich mit der automatischen Korrektur von Messdaten sowie der Optimierung von Messverfahren und Auswerteroutinen durch die Kombination von Aflussmessmethoden.  Prof. Alpaslan Yörük (HTW Saar & Hydrotec Ingenieurgesellschaft mbH) und Dr. Jens Bender (Universität Siegen & wbu consulting Ingenieurgesellschaft mbH) gingen auf die Bedeutung und die Anwendung von hydrometrischen Daten in numerischen und statistischen Modellen ein.     

Am Ende des Kolloquiums fasste Gastgeber Prof. Christoph Mudersbach die Ergebnisse der regen Diskussionen zusammen und es konnten insbesondere die folgenden Punkte identifiziert werden, die die Hydrometrie in den nächsten Jahren prägen werden:

  • Die Anforderungen an Verfügbarkeit und Qualität hydrometrischer Daten sind in den letzten Jahren konsequent gestiegen. Klimawandel und Online-Portale sind nur zwei Beispiele die belegen, dass eine steigende Qualität der Daten und eine Verfügbarkeit in Echtzeit immer wichtiger werden.
  • Unsicherheiten in hydrometrischen Daten sind unvermeidbar, genauso wie Unsicherheiten in der weiteren Prozessierung der Daten (z.B. Extremwertstatistik und numerische Modelle). Es sollten mehr Anstrengungen unternommen werden, diese Unsicherheiten quantifizieren zu können und diese auch in geeigneter Weise zu kommunizieren.
  • Das Spannungsfeld zwischen ökologischer Durchgängigkeit von Pegelmessstrecken und den hydraulischen Anforderungen muss stärker in den Fokus genommen werden, um bessere bauliche Empfehlungen aussprechen zu können.
  • Die Abläufe der Datenerfassung, Datenvalidierung und Kommunikation sollten optimiert und wo möglich automatisiert werden, dabei ist jedoch stets zu beachten, dass signifikante Datenkorrekturen nur mit Sachverstand durchgeführt werden.
  • Numerische Modelle sind geeignete Werkzeuge, um die Qualität und das Verständnis von Messdaten insbesondere im Extrembereich verbessern zu können. Allerdings bedarf es auch hochwertiger Messdaten, um numerische Modelle in guter Qualität erstellen zu können.

Aufgrund der positiven Erfahrungen zum 1. Bochumer Hydrometrie-Kolloquium wird es eine Fortsetzung des Kolloquiums in 2019 geben.


2. Bochumer Hydrometrie-Kolloquium 2019

Tagungsbericht zum
2. Bochumer Hydrometrie-Kolloquium

am 20. & 21.02.2019 an der Hochschule Bochum

Christoph Mudersbach, Fabian Netzel, Felix Simon (Bochum) und Roland Funke (Duisburg)

Am 20. & 21.02.2019 hatte das Lehrgebiet Wasserbau und Hydromechanik der Hochschule Bochum zusammen mit dem Landesamt für Natur, Umwelt und Verbraucherschutz des Landes Nordrhein-Westfalen (LANUV) und der Fachgemein­schaft Hydrologische Wissen­schaften in der DWA (FgHW) zum 2. Bochumer Hydrometrie-Kolloquium ein­geladen. Etwa 160 Teilnehmerinnen und Teilnehmer aus Verwaltung, Ingenieurbüros und Wissenschaft folgten der Einladung und diskutierten über neueste Entwicklungen im Bereich der hydrometrischen Mess­verfahren, des Datenmanagements in der Wasserwirtschaft, sowie der Nutzung von Messdaten in numerischen und statistischen Modellen.

Prof. Dr. Christoph Mudersbach (Hochschule Bochum) begrüßte als Gastgeber die Anwesenden an der Hochschule Bochum und freute sich, dass die Zahl der Teilnehmerinnen und Teilnehmer von rund 120 im Jahr 2017 auf 160 im Jahr 2019 gesteigert werden konnte. Mudersbach stellte heraus, dass wasserwirtschaftliche Grundlagendaten nach wie vor die wichtigste Basis für die nachhaltige Bemessung wasser­wirtschaftlicher Anlagen darstellten. Die erhobenen Datenmengen stiegen durch verbesserte und hochauflösendere Techniken, gleichzeitig stiegen jedoch auch die Anforderungen an die Datenverfügbarkeit und Datenqualität. Während vor etlichen Jahren geprüfte und verlässliche wasserwirtschaftliche Daten erst mit einer deutlichen Verzögerung von teilweise einigen Jahren in Gewässer­kundlichen Jahrbüchern (DGJ) veröffent­licht wurden, sollten beispielsweise Messdaten nach aktuellem Leitfaden zur Hydrometrie der LAWA bereits als ungeprüfte Rohdaten im Hochwasserfall verlässlich sein. Dies bringe große Herausforderungen bei dem Daten­management, der Datenvalidierung und der Datenauswertung mit sich, so dass Hydrologen immer auch Datenexperten sein müssten. Seitens des LANUV begrüßte Dipl.-Ing. Roland Funke die Anwesenden und stellte heraus, dass die Veranstaltung eine große Brücke zwischen Hochschulen, Verwaltungen, Ingenieurbüros und Herstellerfirmen von hydrometrischen Messgeräten schlägt. Daher dankte er auch besonders den 15 Firmen, die als Aussteller bei der Tagung mitwirkten.

Über die Bedeutung hydrologischer und klimatologischer Messdaten in der wasserwirtschaftlichen Praxis referierte Prof. Dr.-Ing.Dietmar Schitthelm (Vorstand des Niersverbandes) in seinem Eröff­nungsvortrag. Dabei zeigte er eindrücklich, welche unterschiedlichen Herausforder­ungen bei dem breiten Aufgaben­spektrum eines Wasserverbandes bewältigt werden müssen.

In dem sich anschließenden Themenblock standen Abflussmessungen mittels Kamera­auswertungen im Fokus, wobei unter anderem Dipl.-Ing. Peter Eichendorff (Bergische Universität Wuppertal) einen interessanten Einblick in die Analyse von urbanen Oberflächenabflüssen auf Straßen mittels Smartphone-Videos gab. Grenzen und Möglichkeiten von Messverfahren auf Grundlage des Doppler-Effekts (ADV, ADCP) wurden unter anderem von Dipl.-Ing. Stefan Siedschlag (OTT Hydromet GmbH) und Dipl.-Ing. Oliver Chmiel (Universität der Bundeswehr München) thematisiert.

Konzepte der Datenfernübertragung und des Aufbaus von Messnetzen wurden in dem letzten Themenblock des ersten Tages vorgestellt, wobei unter anderem Hans Jörg Holzer (Amt der Stmk. Landesregierung) und Dr. Benedikt Gräler (52° North GmbH) interessante Einblicke in internationale Bereiche gaben.

Nach Abschluss des ersten Vortragstages hatten sich die Teilnehmerinnen und Teilnehmer einen entspannten Abend bei gutem Essen (natürlich mit Curry-Wurst) und Getränken in der Stadtwerke Bochum Lounge des Ruhrstadions verdient, bei dem auch das Fußball-Wissen über den VfL Bochum aufgefrischt werden konnte.

Der Beginn des zweiten Tages stand ganz im Zeichen der Niederschlagsdaten, wo zunächst Dipl.-Ing. Marc Krüger (Emscher­genossenschaft/Lippeverband) fundierte Analysen zum langjährigen Niederschlags­verhalten in der Emscher-Lippe-Region vorstellte. Dr. Thomas Einfalt (hydro & meteo) berichtete über die automatische Datenprozessierung von Radarnieder­schlagsdaten, was von Dipl.-Geogr. Adrian Treis (Emschergenossenschaft/Lippever­band) durch Erfahrungsberichte aus einer 25-jährigen Nutzung von Niederschlags­radardaten bei Emschergenossenschaft und Lippeverband ergänzt wurde.

In dem folgenden Themenblock wurde näher auf Messdatenmanagementsysteme (MDMS) und deren Möglichkeiten ein­gegangen. Dr. Ioannis Papadakis (dr. papadakis gmbh) stellte die Vorteile eines MDMS in der kommunalen Verwaltung für die Bewirtschaftung urban geprägter Einzugsgebiete am Beispiel der Stadt Bochum heraus. Dipl.-Ing. Roland Funke (LANUV), Dipl.-Ing. Uwe Haß (KISTERS AG), Dipl.-Ing. Gerhard Langstädtler (aqua_plan GmbH), sowie Prof. Dr.-Ing. Markus Quirmbach (Hochschule Ruhr-West) gingen in ihren Vorträgen auf Qualitätsaspekte und Qualitätskontrollen bei hydrometrischen Daten, sowie deren Sicherstellung in MDMS ein.

In der Mittagssession widmeten sich Felix Simon B.Sc. (Hochschule Bochum), Dr. Alexander Hartung (Emschergenossen­schaft/Lippeverband), sowie Prof. Dr.-Ing. Stephan Mai (Hochschule Mainz) diversen Aspekten von Unsicherheiten in Wasserstands- und Abflussmessungen und belegten anschaulich, wie diese systematisch ausgewertet werden können.

In dem letzten Vortragsblock befassten sich Dipl.-Ing. Christian Klein (LANUV) mit Fließwiderständen infolge submerser Vegetation, Dipl.-Ing. Torsten Lambeck (LANUV) mit der Beeinflussung von Pegel­messungen durch spontane Übereisung, sowie Prof. Dr.-Ing. Jens Bender (wbu consulting Ingenieur GmbH) mit Methoden der halbautomatischen Digitalisierung von historischen Pegeldaten in Küstenregionen.

Als Fazit der Veranstaltung bleibt festzuhalten, dass die Hydrometrie nicht als isolierte Disziplin der Datenerhebung gesehen werden darf, sondern die Analyse der Messunsicherheiten, das Datenmana­gement, sowie die Datenauswertung integraler Bestandteil der Hydrometrie sein müssen. Nur so können die vielfältigen Anforderungen der heutigen Zeit an Datenmenge, Datenqualität und Datenverfügbarkeit erfüllt werden. Das 2. Bochumer Hydrometrie Kolloquium hat sich in seiner jungen Historie zu einer etablierten Plattform des breiten Austausches zwischen Forschung und Praxis zur Hydro­metrie entwickelt, weshalb diese Veranstaltungsreihe auch mit dem 3. Bochumer Hydrometrie-Kolloquium im Februar 2021 fortgeführt werden soll.

Ein großer Dank geht an wissenschaftliche Komitee, deren Mitglieder für die Bewertung der eingereichten Beiträge und die Moderation zuständig waren. Neben den Autoren dieses Beitrages gehörten dem wissenschaftlichen Komitee an: Dr.-Ing. Christof Homann (Wasserverband Eifel-Rur), Dr.-Ing. Ivo Baselt (Universität der Bundeswehr München).

Wir danken allen Vortragenden, den Ausstellern, sowie allen Teilnehmerinnen und Teilnehmern, die diese Veranstaltung zu einem Erfolg gemacht haben. Nicht zuletzt möchten wir auch dem gesamten Team der Hochschule Bochum für die Organisation und Durchführung danken – ohne die vielen Helfer im Hintergrund ist eine solche Veranstaltung nicht durchführbar!

Wir freuen uns auf das 3. Bochumer Hydrometrie-Kolloquium im Februar 2021!

 

Den Tagungsband mit Kurzfassungen der Beiträge zum 2. Bochumer Hydrometrie-Kolloquium finden Sie hier.

Die Langfassungen der Beiträge wurden in der Ausgabe 7-8/2019 der Zeitschrift WasserWirtschaft veröffentlicht.


3. Bochumer Hydrometrie-Kolloquium 2021

Im Februar 2021 wird das 3. Bochumer Hydrometrie-Kolloquium stattfinden. Weitere Informationen folgen ab Frühjahr 2020.


Tag der Hydrologie 2022

Tag der Hydrologie 2022

Im März 2022 wird der 24. Tag der Hydrologie (TdH) in Bochum stattfinden. Der Tag der Hydrologie findet jährlich an einer anderen Hochschule im deutschsprachigen Raum statt und ist die zentrale wissenschaftliche Veranstaltung der Fachgemeinschaft Hydrologische Wissenschaften in der DWA (FgHW) und der Deutschen Hydrologischen Gesellschaft e.V. (DHG).

Die Ausrichtung des 24. Tages der Hydrologie (TdH) erfolgt als Kooperation der Hochschule Bochum, der Ruhr-Universität Bochum und Emschergenossenschaft/Lippeverband. Weitere Informationen folgen ab Mitte 2021.

 

 


Ausstattung

Versuchshalle mit Pumpe

Für die Ausbildung und die Durchführung von physikalischen Modellversuchen stehen eine Lehrlaborhalle und eine große Versuchshalle zur Verfügung.

Die Lehrlaborhalle hat eine Fläche von ca. 176 m² (Länge 22 m, Breite 8 m). Dort ist eine Kipprinne (Länge 16 m, Breite 0,60 m, vgl. separate Beschreibung) vorhanden, eine kleine Lehrrinne (Länge 5 m, Breite 0,08 m), sowie ein Pumpen- und Turbinenversuchsstand für Lehrzwecke.

Die große Versuchshalle hat eine Fläche von ca. 255 m² (Länge 23 m, Breite 11 m). Die Hallenfläche steht komplett für Flächenmodelle zur Verfügung. Als zusätzliche Ausstattung sind ein Portalkran vorhanden, sowie Rücklaufkanäle zum Tiefbehälter für das Betriebswasser.

Die Wasserversorgung der beiden Hallen erfolgt zentral über drei Zentrifugalpumpen mit einer Leistung bis zu 50 kW und einer Fördermenge bis zu 350 l/s. Das Betriebswasser wird im Kreislauf geführt, wozu ein Tiefbehälter mit einem Volumen von 50,00 m³ zur Verfügung steht. Die Wassermengensteuerung erfolgt über ein induktives Durchflussmengenmessgerät (MID).

Zusätzlich stehen für die Lehre ein Turbinen- und ein Pumpenversuchstand zur Verfügung.


Große Strömungsrinne
Strömungsrinne der Firma G.U.N.T.

Im Jahre 2018 erfolgte die Anschaffung einer neuen Strömungsrinne (Länge 16 m, Breite 0,60 m) im Lehrgebiet Wasserbau und Hydromechanik der Hochschule Bochum, die von der DFG mit rund 330.000 EUR finanziert wurde. Die Strömungsrinne dient der anwendungs- und grundlagenorientierten Forschung im Bereich von hydrometrischen Messverfahren, des Sedimenttransportes, sowie der Bauwerkshydraulik. Für die Rinne bestehen darüber hinaus Nutzungsvereinbarungen mit der Ruhr-Universität Bochum, der Universität Duisburg-Essen, der Hochschule Ruhr-West, der Bundesanstalt für Wasserbau und der Wasserstraßen- und Schifffahrtsverwaltung des Bundes.


Mobile Abflussmessung

Für die mobile Messung des Durchflusses sind am Lehrgebiet Wasserbau und Hydromechanik für alle denkbaren Situationen Messsysteme vorhanden. Das Lehrgebiet verfügt hierbei über Messgeräte vom ADCP-System (Acoustic Doppler Current Profiler) bis hin zu einem mobilen MID (Magnetisch-induktiver Durchflussmesser) für die Durchflussmessung an Rohrsystemen.

ADCP-Messsysteme

  • RiverSurveyor M9 (Firma Sontek)
  • RiverSurveyor S5 (Firma Sontek)
  • Q-Boat 1800D (ferngesteuerter Geräteträger)
  • HydroBoard II (leinegeführter Geräteträger)

Stangengeführte Messsysteme

  • SEBA AquaProfiler M (Ultraschall-Doppler Strömungssonde)
  • OTT MF pro (Magnetisch-induktive Strömungssonde)

Sonstige Messsysteme

  • TQ-Tracer (Tracer-Messgerät nach der Verdünnungsmethode)
  • KROHNE OPTISONIC 6300 P (mobiles Ultraschall-Clamp-On Durchflussmessgerät)

Des Weiteren sind verschiedene Messgeräte für die Wasserstands- und Fließgeschwindigkeitsbestimmung im Labor vorhanden.


Software

Für die verschiedensten Aufgaben im Bereich Wasserwesen stehen am Lehrgebiet folgende Softwareanwendungen zur Verfügung.

Datenauswertung / Hydrologische Statistik

Für Datenanalysen und statistische Auswertungen werden am LWH die Software Matlab (Firma Mathworks) sowie R Studio (Firma RStudio Inc.) verwendet. Es existiert eine Vielzahl von selbst entwickelten Auswerteroutinen für hydrologische und hydrometrische Daten.

Geografische Informationssysteme (GIS)

Als GIS kommen die Produkte ArcGIS (Firma ESRI) und die freie GIS-Software QGIS zum Einsatz.

Niederschlags-Abfluss-Modelle

Für Niederschlag-Abfluss-Simulationen steht eine Lizenz der Software NASIM (Firma Hydrotec) zur Verfügung. Ergänzend wird die Software HEC-HMS (U.S.A.C.E) eingesetzt.

1D-hydrodynamisch-numerische Modelle

Für eindimensionale hydrodynamisch-numerische Berechnungen wird die Software HEC-RAS (U.S.A.C.E) verwendet.

2D-hydrodynamisch-numerische Modelle

Zweidimensionale hydrodynamisch-numerische Berechnungen werden mit der Software Hydro_AS-2D (Firma Hydrotec) oder der Software Basement (ETH Zürich) durchgeführt. Mit beiden Produkten können auch Sedimentbewegungen analysiert werden.

Auswertung von Durchflussmessungen

Für die Auswertung von ADPC-Messungen wird die Software Agila verwendet, welche von der Bundesanstalt für Gewässerkunde entwickelt wurde.

Mit Hilfe der Software Q (Ingenieurbüro Dr. Schumacher) können stangengeführte Durchflussmessungen ausgewertet werden. Gleichzeitig dient diese Software als Datenbank sämtlicher Durchflussmessungen.


Laborleitung

Christoph Mudersbach
Prof. Dr.-Ing. Christoph Mudersbach
Fachbereich Bau- und Umweltingenieurwesen
Hochschule Bochum
Lennershofstr. 140
44801 Bochum
Raum: E 13
Tel.: +49 234 32 10249

Sprechstunde:
Sprechstunde in den Vorlesungszeiten: Donnerstag, 10-11 Uhr
Außerhalb der Vorlesungszeiten: nach Absprache

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